
MPT_UP4_end_ZEI
.pdfставлены изменение магнитных индукции, напряженности, проницаемости и векторного потенциала в пространстве и во времени, картина распределения силовых линий магнитного поля, результаты гармонического анализа, оформленные в виде гистограмм, etc. (рис. 4). В процессе работы студенты не только изучают характер распределения магнитного поля в пространстве и во времени, его зависимость от насыщения среды, от конфигурации области расчета и пр., но и развивают абстрактное мышление, позволяющее мысленно представить и воссоздать картину распределения поля в различных типах электрических аппаратов и трансформаторов.
На web-cтранице имеются также ссылки на файлы с исходными текстами паскальпрограмм (а также на exe-файлы) на основе которых осуществляется обработка эксперимента, расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя (cм. п. 7), выполняемый в рамках курсового проекта, etc. (рис. 5).
Ряд разработанных электронных материалов не расположены в Интернете, но непосредственно демонстрируются на лекциях и практических занятиях с помощью ноутбука и мультимедийного проектора. К ним относятся пять звуковых видеофильмов по конструкции и технологии сборки электрических машин (рис. 6); видеолекция по теме «Реакция якоря синхронной машины»; видеоматериалы, иллюстрирующие в динамике создание вращающегося поля трехфазной обмоткой, процесс укладки и устройство якорной обмотки машины постоянного тока и др.
Заключение
В результате использования преподавателями и студентами разработанного Учебнометодического комплекса дисциплины «Электрические машины» в его электронном варианте повышена эффективность изложения материала, достигнуто понимание студентами сложных вопросов теории и устройства электрических машин и трансформаторов.
Литература
1.Забудский Е.И. Математическое моделирование управляемых электроэнергетических устройств: Учебное пособие для вузов. - Ульяновск: УлГТУ, 1998.
2.Забудский Е.И. Анализ управляемых электроэнергетических устройств методом конечных элементов: Учебное пособие для вузов. - М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999.
3.Забудский Е.И. Электрические машины. Ч. 1. Трансформаторы. Учебное пособие для вузов. - Москва: МГАУ, 2002. - 166 с.
4.Забудский Е.И. Электрические машины. Ч. 3. Синхронные машины. Учебное пособие для вузов. - Москва: МГАУ, 2008. - 195 с.
5.Забудский E.И. Компьютерный фильм “Геометрическая интерпретация результатов расчета магнитного поля в устройствах электромеханики”: Пакет компьютерных программ / Зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ НИИВО Минобразования РФ. Ре-
гистр. № 94696, 16.02.94. Сертификат № 3/93 от 10.09.93 г.
6.Еvgeny Zabudsky. Lecturer’s web-site and its role in distance learning // International Journal “Information Technologies and Knowledge” (IJ ITK), Vol. 1/2007, p. 279-281.
7.Забудский Е.И. Учебно-методический комплекс дисциплины «Объектно-ориентированный анализ и программирование на языке С#» // Methodologies and Tools of the Modern (e-) Learning. International Book Series “INFORMATION SCIENCE & COMPUTING”, Number 8. Supplement to the International Journal “INFORMATION TECHNOLOGIES & KNOWLEDGE”. Volume 2 / 2008, p.117-122. Institute of Information Theories and Applications FOI ITHEA. Sofia, Bulgaria.
210

211
Рис. 1. Скриншот web-страницы ( http://zei.narod.ru/index1.html )

212
Рис. 2. Приборная панель лабораторного стенда «Генератор постоянного тока» ( http://zei.narod.ru/MPT.html )

Рис. 3. Скриншот web-страницы ( http://zei.narod.ru/soderghanie.html )
213

а
б
Рис. 4, лист 1. Картины пространственного распределения: а– индукции магнитного поля; б– напряженности магнитного поля (кадры слайд-фильма)
214

а
б
Рис. 4, лист 2. Картины пространственного распределения: а–магнитной проницаемости
стали магнитопровода; б – векторного магнитного потенциала (кадры слайд-фильма) ( http://zei.narod.ru/filmr/film.html )
215

Результаты расчета рабочих характеристик I1, η, cosφ, s = f(P2) асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
|
|
|
|
|
Таблица 1. Исходные данные |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2ном = 15.00 кВт |
|
U1ном = 220/380 В |
|
|
I1ном = 28.40 A |
|
|
|||||||
|
|
Pст = 0.369 кВт |
|
Pмех = 0.117 кВт |
|
|
|
I0a = 0.520 A |
|
|
||||||
|
|
I0р = 7.910 A |
|
r1 = 0.355 Ом |
|
|
r2’= 0.186 Ом |
|
|
|||||||
|
|
c1 = 1.025 |
|
|
a’= 1.051 |
|
|
|
a = 0.364 Ом |
|
|
|||||
|
|
b’= 0.000 |
|
|
b = 1.650 Ом |
|
|
|
sном = 0.024 |
|
|
|||||
|
|
|
|
Таблица 2. Результаты расчета |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
# |
|
s |
- |
|
0.005 |
0.010 |
0.015 |
|
0.020 |
|
0.025 |
0.030 |
0.024 |
|||
2 |
|
R |
Ом |
|
39.46 |
19.91 |
13.40 |
|
10.14 |
|
8.18 |
6.88 |
8.51 |
|||
3 |
|
X |
Ом |
|
1.650 |
1.650 |
1.650 |
|
1.650 |
|
1.650 |
1.650 |
1.650 |
|||
4 |
|
Z |
Ом |
|
39.50 |
19.98 |
13.50 |
|
10.27 |
|
8.35 |
7.08 |
8.67 |
|||
5 |
|
I2" |
A |
|
5.57 |
11.01 |
16.30 |
|
21.42 |
|
26.35 |
31.09 |
25.38 |
|||
6 |
cos 2’ |
- |
|
0.999 |
0.997 |
0.993 |
|
0.987 |
|
0.972 |
0.980 |
0.982 |
||||
7 |
|
sin 2’ |
- |
|
0.042 |
0.083 |
0.122 |
|
0.161 |
|
0.198 |
0.233 |
0.190 |
|||
8 |
|
I1a |
A |
|
6.09 |
11.49 |
16.70 |
|
21.66 |
|
26.35 |
30.76 |
25.44 |
|||
9 |
|
I1p |
A |
|
8.14 |
8.82 |
9.90 |
|
11.35 |
|
13.12 |
15.16 |
12.74 |
|||
10 |
|
I1 |
A |
|
10.17 |
14.49 |
19.41 |
|
24.45 |
|
29.44 |
34.29 |
28.45 |
|||
11 |
|
I2’ |
A |
|
5.71 |
11.29 |
16.71 |
|
21.95 |
|
27.01 |
31.87 |
26.02 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12 |
|
P1 |
кВт |
|
4.02 |
7.59 |
11.02 |
|
14.30 |
|
17.39 |
20.30 |
16.79 |
|||
13 |
|
Pэ1 |
кВт |
|
0.11 |
0.22 |
0.40 |
|
0.64 |
|
0.92 |
1.25 |
0.86 |
|||
14 |
|
Pэ2 |
кВт |
|
0.02 |
0.07 |
0.16 |
|
0.27 |
|
0.41 |
0.57 |
0.38 |
|||
15 |
|
Pдоб |
кВт |
|
0.02 |
0.04 |
0.06 |
|
0.07 |
|
0.09 |
0.10 |
0.08 |
|||
16 |
|
P |
кВт |
|
0.63 |
0.82 |
1.10 |
|
1.46 |
|
1.90 |
2.41 |
1.81 |
|||
17 |
|
P2 |
кВт |
|
3.38 |
6.77 |
9.92 |
|
12.83 |
|
15.49 |
17.89 |
14.98 |
|||
18 |
|
|
- |
|
0.842 |
0.892 |
0.900 |
|
0.898 |
|
0.891 |
0.881 |
0.892 |
|||
19 |
|
cos |
- |
|
0.599 |
0.795 |
0.860 |
|
0.886 |
|
0.895 |
0.897 |
|
0.894 |
Номинальные данные спроектированного двигателя:
P2ном = 15 кВт, U1ном = 220/380 В, I1ном = 28.4 A, cos ном = 0.894, ном = 0.892.
Методические рекомендации студенту-расчетчику по анализу результатов: 1) сравнить рассчитанное значение мощности P2 на валу двигателя
(см. в табл. 2 строку 17) с заданным значением P2 (см. Задание); 2) сравнить рассчитанные значения КПД и коэффициента мощности
(см. в табл. 2 строки 18 и 19) с принятыми значениями (см. Задание). Если рассчитанные величины отличаются oт заданныx более чем на 15 %,
то необходимо внести коррективы в расчет и выполнить его еще раз.
Рис. 5. Текст файла с результатами расчета рабочих характеристик асинхронного двигателя
/ http://zei.narod.ru/Technical_Requirement_AD.pdf /
(в качестве теста приняты данные, изложенные в книге: Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов / Под ред. И.П. Копылова. – М.: Высшая школа, 2002. – С.467)
216

a
б
Рис. 6. Скриншоты кадров компьютерного видеофильма Конструкция и технология электрических машин. Часть 1. Трансформаторы:
а– заставка фильма; б– фотография трансформатора, установленного на Асуанской ГЭС
Информация об авторе
Евгений Иванович Забудский – профессор, д.т.н., профессор кафедры Электроснабжение и электрические машины Московского государственного агроинженерного университета – МГАУ, ул. Тимирязевская, 58, Москва-127550, Россия.
e-mail: zei@inbox.ru; web-site http://zei.narod.ru/
217
Учебное пособие
Забудский Евгений Иванович
e-mail: zei@inbox.ru web-сайт: http://zei.narod.ru
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ.
Часть 4. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Оригинал-макет издания подготовлен автором
218